В лекарственных растениях есть вещества первичного и вторичного синтеза.
К веществам первичного синтеза относят белки, углеводы, ферменты, витамины.
К веществам вторичного синтеза относятся биологически активные соединения: гликозиды, алкалоиды, эфирные масла, фенольные соединения, дубильные вещества, а так же органические кислоты, минеральные элементы, смолы.
Кроме того, лекарственное растение содержит до 70-90 % воды, которая в основном присутствует в свободном состоянии.
Вещества первичного синтеза
Белки - являются основой протоплазмы всех живых клеток. Это высокомолекулярные азотсодержащие соединения, в сотав которых входят углерод, кислород, водород, азот, сера и иногда фосфор. В растениях находятся главным образом в виде коллоидных растворов.
Липиды - жиры, жирные масла и жироподобпые вещества растительного и животного происхождения. Они представляют собой смеси сложных эфиров высших жирных кислот и глицерина.
Углеводы - входят в состав клеток всех растений, животных и являются неотъемлемой частью обмена веществ живого организма. Высушенные растения содержат 70—80 % углеводов. По химической природе углеводы представляют собой углеводородные соединения, содержащие альдегидную, кетоновую и несколько гидроксильных групп, а также продукты их конденсации.
Моносахариды - это углеводы, молекулы которых состоят из 2-7 атомов углерода и карбонильной группы. В зависимости от количества атомов углерода их называют тетрозами, пентозами, гексозами. В растениях часто встречаются пентозы и гексозы. Наиболее распространены такие моносахара, как глюкоза, фруктоза, галактоза, маниоза, сорбоза, арабиноза. Перечисленные сахара встречаются как в свободном состоянии в плодах, семенах, корнеклубнях и других частях растений, так и служат основой для Сахаров более сложной структуры. Моносахариды хорошо растворимы в холодной воде, лучше в горячей, мало растворимы в этиловом спирте и других органических растворителях. В виде индивидуальных лекарственных веществ моносахариды используются редко, исключение составляет глюкоза. Чаще их используют как вспомогательные вещества в технологии порошков, пилюль, таблеток, других лекарственных форм.
Олигосахариды - углеводы состоящие из двух-трех остатков молекул моносахаридов, чаще всего гексоз. Наиболее часто в растениях встречаются дисахариды. К ним относится сахароза - свекловичный или тростниковый сахар, состоящий из молекул глюкозы и фруктозы. Мальтоза - солодовый сахар, состоящий из молекул глюкозы. Лактоза - молочный сахар, построен из молекул глюкозы и галактозы. Раффиноза - сахар, построенный из молекул глюкозы, фруктозы и галактозы. Аналогично моносахаридам олигосахариды растворимы в холодной воде, лучше в горячей, мало растворимы в органических растворителях. Применяются в медицинской практике в основном в качестве вспомогательных вешеств при изготовлении порошков, таблеток, пилюль.
Полисахариды - это высокомолекулярные вещества, состоящие из большого числа остатков молекул моносахаридов. Для растения они являются строительным материалом и служат запасными питательными веществами.
Крахмал - важнейший полисахарид, содержащийся в корнях, корневищах, клубнях, зернах растений. Он состоит из амилозы и амилопектина, в основе которых лежит молекула глюкозы.
Некоторые растения содержат в качестве запасающего питательного материала инулин, основным моносахаридом которого является фруктоза. Инулин хорошо растворим в воде, поэтому экстрагирование его из растительных клеток происходит при любом режиме экстракции.
Гликоген - полисахарид, принимающий активное участие в углеводном обмене животного организма. Содержится в зернах сахарной кукурузы, грибах, дрожжах. Основу гликогена составляет глюкоза.
Клетчатка (целлюлоза) - полисахарид, из которого строятся оболочки растительных клеток. Основной структурной единицей клетчатки является глюкоза. В пищеварительном тракте человека клетчатка практически не переваривается, но она способствует нормализации жизнедеятельности полезных кишечных микроорганизмов. При экстрагировании сырья различными растворителями остается практически без изменений.
Гемицеллюлоза - полисахарид, в основе которого лежат различные моносахариды. В отличие от клетчатки легче подвергается гидролизу, однако, при экстрагировании различными растворителями, также как и клетчатка, в раствор не переходит и остается без изменений.
Слизи - полисахариды, содержащие в своем составе остатки молекул моносахаридов (ксилозы, арабинозы), уроновые кислоты и их соли. В холодной воде склонны к набуханию и частичному растворению, лучше растворимы в горячей или кипящей воде. Для извлечения из растений используют режим холодного настаивания или же настаивания на кипящей водяной бане, микроволновой печи (Саканян Е. И.). Применяют внутрь и наружно в качестве мягчительного, отхаркивающего и обволакивающего средства. Наиболее часто употребляют слизь корней алтея, семян льна и подорожника блошного.
Пектиновые вещества - высокомолекулярные гетерополисахариды растительного происхождения, главным компонентом которых является Д-галактуроновая кислота.
Камеди — продукты, выделяющиеся в виде вязких растворов из надрезов и трещин растений. По своей химической природе относятся к гетерополисахаридам - гексозанам, пептазаиам, полиуронидам. Камеди не растворимы в органических растворителях - спирте, эфире, хлороформе и др. В медицине камеди используются как стабилизаторы суспензий и эмульсий.
Агар-агар - представляет собой полисахарид, состоящий из остатков галактозы и серной кислоты. Содержится в красных водорослях, хорошо растворим в горячей воде с образованием вязких растворов. В состав клеточных стенок многих водорослей входит полисахарид альгиновая кислота. В медицинской практике агар-агар, а также альгиновая кислота и ее производные используются для приготовления мазевых основ.
Витамины - сложные, биологически активные органические соединения разнообразной химической природы. Витамины имеют большое значение для нормального обмена веществ и жизнедеятельности, они участвуют во всех биохимических процессах.
Вещества вторичного синтеза
Органические кислоты могут находиться в растениях в свободном виде, а также в виде солей и эфиров. Благодаря им фрукты, ягоды и листья имеют особый вкус. Наиболее часто встречаются в растениях кислоты муравьиная (яблоки, малина), уксусная (различные плоды, зерна пшеницы, кукурузы), масляная, молочная, щавелевая, янтарная, яблочная, винная, лимонная, аскорбиновая, никотиновая. В большинстве своем эти кислоты хорошо растворимы в холодной воде и легко переходят в водные вытяжки, обуславливая их слабовыраженную кислотность. Как правило, рН водных извлечений находится в пределах 5,0—6,0.
Минеральные вещества имеются практически во всех тканях растений, но преимущественно находятся в клеточном соке в растворенном или кристаллическом виде.
Алкалоиды - большая группа природных азотсодержащих соединений основного характера. Алкалоиды находятся в растениях в виде солей органических и неорганических кислот.
Гликозиды - широко распространенные природные соединения, распадающиеся под влиянием различных агентов на углеводную часть и агликон.
Дубильные вещества - это аморфные вещества желтого или бурого цвета, растворимые в воде, а также других полярных растворителях, нерастворимы в хлороформе, бензоле, диэтиловом эфире. В медицинской практике дубильные вещества широко применяют как вяжущие, противовоспалительные, антисептические, антибактериальные, гемостатические, антигипоксические средства. При отравлении алкалоидами, солями тяжелых металлов зачастую используются как противоядия.
Эфирные масла - летучие жидкие смеси органических веществ, вырабатываемые растениями и обуславливающие их запах. Характерными компонентами эфирных масел являются терпеноиды. Эфирные масла содержат более 1000 компонентов, представленных различными типами углеводородов, спиртами, альдегидами, кетонами, лактонами и др. Наиболее богаты эфирными маслами растения семейства губоцветных, зонтичных, кипарисовых, розоцветных, миртовых, рутовых, крестоцветных и др.
Горечи - безазотистые горькие вещества, возбуждающие аппетит, улучшающие пищеварение и не обладающие резорбтивным действием. По химической природе - это терпеноидные соединения. Содержатся в траве полыни горькой, листьях вахты трехлистной, траве тысячелистника, золототысячника, корнях одуванчика, корневищах аира. Как правиле, горечи хорошо растворимы в воде, особенно горячей. Для их экстрагирования из сырья могут быть рекомендованы те же режимы, что и для эфирных масел (см. выше).
Смолы - вещества, выделяемые растениями при нормальном физиологическом обмене, а также при повреждении. Смолы бывают жидкие, мягкие или твердые. Различают собственные смолы (канифоль, гваяколова смола и др.), масло-смолы (терпентин, канадский бальзам), камеди-смолы (гуммигут), смолы-бальзамы с ароматическими кислотами (ладан, перувианский бальзам и др.). В составе смол содержатся соединения различных классов, но преобладают дитерпеноиды. Смолы хорошо растворимы в этаноле и метаноле высоких концентраций и других органических растворителях, плохо или практически не растворимы в воде. Для их извлечения из сырья могут быть использованы только органические растворители. Смолы обладают ранозаживляющим, противомикробным, слабительным действием, используются как наружно в виде мазей, пластырей, так и внутрь.
Фитонциды - физиологически активные вещества, выделяемые высшими растениями и оказывающие губительное влияние на микроорганизмы. Они летучи, хорошо растворимы в этаноле и других органических растворителях, которые используют для их экстрагирования. Содержатся в значительных количествах в чесноке, луке, тополе, черемухе, эвкалипте, хрене и некоторых других растениях.
Кумарины - природные соединения, в основе которых лежит бензопирон. В зависимости от структуры циклической системы, а также характера, положения и числа замещающих радикалов они подразделяются на несколько групп. Это кристаллические вещества, склонны к возгонке, в воде не растворимы, но хорошо растворимы в органических растворителях. Глнкознды кумаринов хорошо растворимы в полярных растворителях. Кумарины обладают антикоагулянтным действием, спазмолитическим, фогосенсибнлизирующим, протистоцидным и противоопухолевым свойствами. Они широко распространены в растениях семейства зонтичных, рутовых, бобовых, пасленовых, сложноцветных, конско-каштановых. Локализуются главным образом в плодах, цветках, корнях и коре, реже - в траве и листьях.
